(57)【要約】 【課題】  現像器を無駄に駆動させることなく、同時に、クリーニング部材が露光期間中に接触する感光体表面に確実にトナーを存在させることにより、トナーや現像部を劣化させることなく、感光体に振動などが発生しないようにして、耐久性に優れて高品質な画像を形成することのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  感光体ドラムと、現像ロータリーユニットと、中間転写ベルトと、廃トナータンクとを具備する画像形成装置であって、現像ロータリーユニットの現像器を画像データの色に切り換えた後に、感光体ドラム上に静電潜像がない領域でも、露光期間中にトナーが除去された状態のままクリーナブレードに再度摺接する領域の場合には現像ローラ等の駆動回転を開始してトナーが被った状態にする。【選択図】      図１６
2005121809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け取った画像データに基づいて露光されることにより潜像を形成される感光体と、該感光体表面にトナーを選択的に付着させて潜像を現像する現像部と、潜像を現像した感光体表面のトナー像を転写した後の感光体表面に残留するトナーを露光前に除去するクリーニング部材と、を具備する画像形成装置であって、
現像部に取り付けられて収容容器内のトナーを一定量受け取って感光体表面に受け渡すように回転する現像ローラと、該現像ローラの駆動を制御して回転または停止させる駆動制御手段と、を有して、
駆動制御手段は、潜像の現像時に現像ローラを回転させるとともに、クリーニング部材によりトナーを除去されたままの感光体表面の領域が他の領域の露光時に該クリーニング部材に再度摺接するか否かに応じて現像ローラを回転または停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、単色画像を連続して形成する場合に、潜像形成領域および露光時にクリーニング部材が再度摺接するトナー除去領域の感光体表面に当接するタイミングに現像ローラを回転駆動させる一方、潜像が形成されていないと共に露光時にクリーニング部材が摺接することのない領域の感光体表面に当接するタイミングには現像ローラを停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像部として、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色毎の現像器を備える現像ロータリーユニットと、一定長さのベルト状に形成されて両端部が連結されることによりエンドレスに巡廻回転しつつ一面側に感光体表面のトナー像を転写される中間転写ベルトと、を設け、
現像ロータリーユニットの各色の現像器毎に取り付けられている現像ローラを感光体表面に当接させて回転させることにより潜像を現像し、その感光体表面に形成される各色トナー像を中間転写ベルト上に順次に重ねてカラー画像を形成する機能を有し、
単色画像を連続して形成する際には、該当色の現像器の現像ローラを感光体表面に当接させたまま画像データの一連の処理を連続して実行することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写ベルトは、一巡廻中に感光体表面のトナー像を複数並置可能な長さに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、一巡回する中間転写ベルト上のトナー像の現像が終了した後に、現像ローラの回転を停止させ、この後に、次の露光時にクリーニング部材が当該感光体表面のトナー除去領域に再度摺接するタイミングに該現像ローラの回転駆動を再開することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、感光体表面に現像ローラを当接させて回転させる現像器の切り換えを、画像データを受け取って露光処理を開始する前であって、当該露光開始時にクリーニング部材の摺接する領域が該現像ローラの当接位置に近接する前に完了しておくことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、感光体に形成した潜像を現像するトナーや現像部を無駄に劣化させることを避けつつ、その感光体に形成する潜像の品質を確保することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カット紙などの記録媒体上にトナーを定着させて画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、一般に、画像データに基づいて感光体の表面をレーザ光により走査して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像（顕像化）したトナー像を搬送する用紙に転写した後に、その搬送用紙に加熱ローラ対を圧接させることでトナー像を定着させている。
【０００３】
このような画像形成装置には、感光体ドラムと搬送用紙との間に中間転写ベルト（中間転写媒体）を介在させて、感光体ドラム表面からその中間転写ベルトに転写したトナー像を搬送用紙にさらに転写記録することにより画像形成するものがある。また、画像形成装置がカラーの画像形成機能を備える場合には、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーをそれぞれ貯留する現像器を、回転軸の周囲に収納する現像ロータリーユニットを搭載するものがある。この画像形成装置では、各色トナーの現像器を感光体ドラムの現像位置に順次に移動させて現像した各色毎のトナー像を中間転写ベルト上に重ねるように１次転写することによりカラーのトナー像を形成し、この後に、そのトナー像を搬送用紙に２次転写してカラー画像を記録形成する（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２−８２５３２号公報
【特許文献２】特開２００３−６６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の画像形成装置にあっては、現像器の現像ローラを当接させつつ回転してトナーを感光体表面に受け渡して静電吸着させることにより、その感光体表面を露光して形成した静電潜像を現像する。一般に、この現像ローラは、感光体表面に当接する状態のときには回転させていることから、トナーは無駄に擦れ合って劣化してしまうとともに、現像ローラ自体も微小に磨耗して劣化してしまう。特に、モノクロなどの単色画像を形成する場合には、図１７に示すように、現像器を切り換える必要がなく、現像ローラは長時間無駄に回転していることになり、主にブラックのトナーを貯留する現像器の劣化が他の現像器よりも速く進行してしまう。
【０００５】
また、画像形成装置は、感光体ドラムの表面にクリーナ（クリーニング部材）が摺接していることから、そのクリーナをスムーズに滑らせない限り、感光体ドラムの回転に振動などが加わってしまう。このような振動などの回転速度ムラが発生しているときに、感光体ドラム表面を露光するタイミングが重なってしまうと、静電潜像を高精度に形成することができず、画像の品質が低下してしまう。
【０００６】
具体的に、画像形成装置が現像ロータリーユニットを備えて、カラー画像を形成する機能を備える場合を一例に説明すると、例えば、図１８に示すように、感光体ドラムの露光処理に先立って、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの各種モータの駆動を開始するとともに、その現像ロータリーユニットを駆動して、画像データの色に応じたトナーの現像器に切り換える動作を行っておく必要がある。この後に、感光体ドラムの表面の露光と共に、現像器による現像動作が開始される。
【０００７】
そして、中間転写ベルトを一巡廻させる度に各色毎の２枚分の画像の露光・現像を行う場合には、画像データに基づいて画像信号をオンすることにより感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を書き込むことが行われる。
【０００８】
このとき、現像器の切り換えから露光開始までの期間が短い場合、クリーナは、現像器の現像ローラが当接しつつ回転を開始した位置ｍが回ってくるまでは、トナーをきれいに除去した感光体ドラムの表面領域に再度摺接する。この感光体ドラムの回転速度を実測した結果を図１９に示すと、当初の露光期間ｔ中に、感光体ドラムの回転に振動などの速度ムラが発生していることが判る。感光体ドラムに回転ムラが発生すると、静電潜像にずれが生じて形成する画像の品質が低下してしまう。なお、図１８中のｎは現像器の現像ローラが感光体ドラムの表面から離隔するタイミング・位置を示している。
【０００９】
また、この感光体ドラムの回転速度のムラは、カラー画像を形成する場合に限らずに、現像器の切り換えから露光開始までの期間に応じて発生するものであり、図１７に示すように、例えば、単色を用いるモノクロ画像を形成する場合でも発生して画像品質が劣化してしまうときがある。また、モノクロ専用の画像形成装置でも、現像器の現像ローラを回転駆動させるタイミングによっては発生する虞がある。
【００１０】
ここで、感光体ドラムの表面に除去すべきトナーが多少でも存在すると、そのトナーが潤滑材として機能して、クリーナが摺接する感光体ドラムの回転に振動が発生することを抑えることができる。この感光体ドラムの振動を抑えるトナーとしては、トナー像を中間転写ベルトに転写した残りの残留トナーに限らず、トナー像を形成することなく、現像器の現像ローラが当接しつつ回転することにより微量のトナーが被った状態となる場合でも有効である。すなわち、感光体ドラムの表面に都度トナー像を形成するばかりでなく、多少でもトナーを抱える部材を接触させるだけでも、クリーナが摺接することによる感光体ドラムの振動発生を抑えることができる。
【００１１】
しかるに、単色画像を形成する場合に、現像ローラやトナーが劣化することを防止することを目的に、静電潜像が形成されていない感光体の表面に当接回転する期間をできるだけ短くしようと、図２０に示すように、中間転写ベルトの一巡廻毎の該当する期間中に、その現像ローラの回転を停止しようとすると、第１枚目の露光期間中だけでなく、第３枚目の露光期間中にも感光体ドラムに回転速度ムラが生じて画像品質が劣化するタイミングが生じてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、現像器を無駄に駆動させることなく、同時に、クリーニング部材が露光期間中に接触する感光体表面に確実にトナーを存在させることにより、トナーや現像部を劣化させることなく、感光体に振動などが発生しないようにして、耐久性に優れて高品質な画像を形成することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する画像形成装置の第１の発明は、受け取った画像データに基づいて露光されることにより潜像を形成される感光体と、該感光体表面にトナーを選択的に付着させて潜像を現像する現像部と、潜像を現像した感光体表面のトナー像を転写した後の感光体表面に残留するトナーを露光前に除去するクリーニング部材と、を具備する画像形成装置であって、現像部に取り付けられて収容容器内のトナーを一定量受け取って感光体表面に受け渡すように回転する現像ローラと、該現像ローラの駆動を制御して回転または停止させる駆動制御手段と、を有して、駆動制御手段は、潜像の現像時に現像ローラを回転させるとともに、クリーニング部材によりトナーを除去されたままの感光体表面の領域が他の領域の露光時に該クリーニング部材に再度摺接するか否かに応じて現像ローラを回転または停止させることを特徴とするものである。
【００１４】
上記課題を解決する画像形成装置の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記駆動制御手段は、単色画像を連続して形成する場合に、潜像形成領域および露光時にクリーニング部材が再度摺接するトナー除去領域の感光体表面に当接するタイミングに現像ローラを回転駆動させる一方、潜像が形成されていないと共に露光時にクリーニング部材が摺接することのない領域の感光体表面に当接するタイミングには現像ローラを停止させることを特徴とするものである。
【００１５】
上記課題を解決する画像形成装置の第３の発明は、上記第１または２の発明の特定事項に加え、前記現像部として、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色毎の現像器を備える現像ロータリーユニットと、一定長さのベルト状に形成されて両端部が連結されることによりエンドレスに巡廻回転しつつ一面側に感光体表面のトナー像を転写される中間転写ベルトと、を設け、現像ロータリーユニットの各色の現像器毎に取り付けられている現像ローラを感光体表面に当接させて回転させることにより潜像を現像し、その感光体表面に形成される各色トナー像を中間転写ベルト上に順次に重ねてカラー画像を形成する機能を有し、単色画像を連続して形成する際には、該当色の現像器の現像ローラを感光体表面に当接させたまま画像データの一連の処理を連続して実行することを特徴とするものである。
【００１６】
上記課題を解決する画像形成装置の第４の発明は、上記第３の発明の特定事項に加え、前記中間転写ベルトは、一巡廻中に感光体表面のトナー像を複数並置可能な長さに形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記課題を解決する画像形成装置の第５の発明は、上記第３または４の発明の特定事項に加え、前記駆動制御手段は、一巡回する中間転写ベルト上のトナー像の現像が終了した後に、現像ローラの回転を停止させ、この後に、次の露光時にクリーニング部材が当該感光体表面のトナー除去領域に再度摺接するタイミングに該現像ローラの回転駆動を再開することを特徴とするものである。
【００１８】
上記課題を解決する画像形成装置の第６の発明は、上記第３から５のいずれかの発明の特定事項に加え、前記駆動制御手段は、感光体表面に現像ローラを当接させて回転させる現像器の切り換えを、画像データを受け取って露光処理を開始する前であって、当該露光開始時にクリーニング部材の摺接する領域が該現像ローラの当接位置に近接する前に完了しておくことを特徴とするものである。
【００１９】
これらの発明では、現像ローラは、感光体表面に形成された潜像の現像時と共に、現像すべき潜像が存在しない領域でも、目的画像の露光期間中にクリーニング部材がトナー除去領域に摺接するか否かに応じて回転または停止される。具体的には、現像ローラは、感光体表面に現像すべき潜像が存在しない領域に当接するタイミングには回転駆動を停止されるが、その現像すべき潜像が存在しない領域でも、目的画像の露光と同じタイミングにクリーニング部材が摺接するトナー除去領域では回転駆動されてそのトナー除去領域をトナーが被った状態にする。したがって、特に単色画像を連続して形成する際には、現像ローラを必要なときにのみ回転駆動させて、現像動作と共に、露光中にクリーニング部材が摺接する領域に適宜トナーを供給し被った状態にすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、現像ローラを無用に駆動させることをなくして、トナーや現像ローラを無駄に劣化させることを回避することができ、同時に、クリーニング部材が露光期間中に接触する感光体表面には確実にトナーを存在させて、感光体に振動などが発生して画像品質が劣化することを信頼性高く回避することができる。したがって、耐久性を向上させるとともに高品質な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１６は本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【００２２】
図１において、画像形成装置１０は、文字等の画像を作成・出力するパーソナルコンピュータなどの外部装置に接続して利用するものであり、この画像形成装置１０は、画像形成する目的画像の文字等の画像データを受け取って電子写真方式により記録用紙Ｐ（記録媒体）の一面側または両面側に記録形成する画像記録装置と、積載する複数枚の記録用紙Ｐをこの画像記録装置に搬送するとともに画像を記録形成されたその記録用紙Ｐを装置外に搬出して積載する用紙搬送装置と、により構成されている。
【００２３】
画像記録装置は、画像データに基づいてレーザ光Ｒを走査するレーザ光走査装置１１と、このレーザ光走査装置１１からのレーザ光Ｒを照射・走査されて目的画像の画像データに基づく静電潜像が表面に露光・形成される感光体（ＯＰＣ）ドラム１２と、この感光体ドラム１２の外周表面をレーザ光Ｒの照射により静電潜像を形成可能に帯電させる帯電器１３と、感光体ドラム１２上の静電潜像をイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナーにより現像する各色毎の現像器（現像部）が収容された現像ロータリーユニット１４と、感光体ドラム１２上に現像された目的画像のトナー像を受け取って記録用紙Ｐ上に転写記録可能なトナー画像（モノクロ画像あるいはカラー画像）を形成する中間転写ベルト（中間転写媒体）１５と、この中間転写ベルト１５を感光体ドラム１２に押し付けてその表面に形成されている目的画像トナー像を転写させる１次転写ローラ１６と、搬送されてきた記録用紙Ｐを中間転写ベルト１５との間で挟むように圧接（ニップ）して下流へと搬送するとともにその中間転写ベルト１５が担持する目的画像トナー像を挟持搬送する記録用紙Ｐに転写させる２次転写ローラ１７と、目的画像トナー像を転写されて搬送されてきた記録用紙Ｐを加熱圧接することによりそのトナー画像を定着させるとともにその記録用紙Ｐをさらに下流側へと挟持搬送する定着ローラ対１８と、感光体ドラム１２上に残留するトナーを回収して貯留する廃トナータンク１９と、中間転写ベルト１５上に残留するトナーを回収して貯留する廃トナータンク２０と、を備えている。なお、中間転写ベルト１５および２次転写ローラ１７や、定着ローラ対１８は、記録用紙Ｐを搬送する機能も備えることから、以下で説明する用紙搬送装置の一部をも構成している。
【００２４】
用紙搬送装置は、装置本体下部に着脱可能にセットされて複数枚の記録用紙Ｐを積載する用紙カセット２１と、この用紙カセット２１の底面の昇降板２１ａにより上昇された記録用紙Ｐ束に圧接して回転することにより記録用紙Ｐを引き出して搬送経路ｆへと送り出すピックアップローラ２２と、このピックアップローラ２２を一定の圧力で押圧しつつ引き出されてきた記録用紙Ｐに摺接してその記録用紙Ｐが下流へと送り出されるのを制限することにより最上位の記録用紙Ｐのみを分離して搬送経路ｆへと送り出されるのを許容する分離パッド２３と、ピックアップローラ２２および分離パッド２３により送り出されてきた記録用紙Ｐを受け取ってさらに下流の搬送経路ｆへと挟持搬送する中継搬送ローラ対２４と、この中継搬送ローラ対２４や後述する中継搬送ローラ対３２〜３４が搬送経路ｆ内に搬送する記録用紙Ｐを受け取って画像記録装置の中間転写ベルト１５および２次転写ローラ１７による画像の記録形成位置に挟持搬送するレジストローラ対２５と、このレジストローラ対２５から中間転写ベルト１５および２次転写ローラ１７の間や定着ローラ対１８間を経る搬送経路ｆを搬送されることにより一面側に定着画像が形成された記録用紙Ｐを受け取って装置本体上部の排紙テーブル２６上に搬出・排紙して積載する排紙ローラ対２７と、を備えている。
【００２５】
また、用紙搬送装置は、一面側に画像形成された記録用紙Ｐを反転させてレジストローラ対２５の上流側の搬送経路ｆに送り出すための再搬送経路ｒと、記録用紙Ｐの搬送先を搬送経路ｆから再搬送経路ｒに切り換える切換ガイド３１と、この切換ガイド３１に案内されて再搬送経路ｒ内に送られてきた記録用紙Ｐを受け取って中間転写ベルト１５および２次転写ローラ１７の間の画像の記録形成位置に挟持搬送するレジストローラ対２５に受け渡す中継搬送ローラ対３２〜３４とを備えている。この用紙搬送装置は、処理する画像データを記録用紙Ｐの片面のみ、または両面に記録形成するかを選択する記録形成モードに従って記録用紙Ｐの搬送を制御するようになっており、片面モードの場合には、排紙ローラ対２７を順回転させて搬送経路ｆから引き出す記録用紙Ｐを排紙テーブル２６上に排紙して積載する一方、両面モードの場合には、排紙ローラ対２７が排紙テーブル２６上に搬出した記録用紙Ｐの後端部を挟持する位置で一時停止した後に逆回転することにより一面側に画像を記録形成済みの記録用紙Ｐを切換ガイド３１により切り換えられた再搬送経路ｒに送り出して表裏を反転させつつ中継搬送ローラ対３２〜３４により挟持搬送させてレジストローラ対２５の上流側の搬送経路ｆ内に送り出す。
【００２６】
これにより、画像形成装置１０は、記録用紙Ｐの一面側を画像の記録形成面として、画像の記録形成位置にその記録用紙Ｐを搬送して画像形成することができ、両面モードが指示されたときには、記録用紙Ｐの他面側（画像の記録形成されていない一面側）を画像の記録形成面として、画像の記録形成位置にその記録用紙Ｐを再度搬送して両面側に画像形成する。
【００２７】
この画像形成装置１０は、図２に示すように、メインコントローラ４０と、エンジンコントローラ５０とが接続されて、装置各部の駆動部（エンジン）６０が制御されるようになっており、メインコントローラ４０が外部装置から送られてくる画像データに基づく指令をエンジンコントローラ５０に入力して装置各部の駆動部６０を制御させることにより記録用紙Ｐに画像を形成する。
【００２８】
メインコントローラ４０は、外部装置との間で各種信号をやり取りして画像データ（画像信号）のプリントアウト（画像形成）を実行するＣＰＵ４１と、外部装置から送られてきた画像データを格納する画像メモリ４２と、外部装置に接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４３とを備えている。ＣＰＵ４１は、Ｉ／Ｆ４３を介して外部装置から送られてきた各種入力信号に基づく制御信号を生成してエンジンコントローラ５０に出力するとともに、エンジンコントローラ５０との間でやり取りする信号に応じて画像メモリ４２内に格納する画像データをそのエンジンコントローラ５０に出力する。
【００２９】
エンジンコントローラ５０は、メインコントローラ４０のＣＰＵ４１に接続されて各種信号をやり取りするとともに装置各部の駆動部６０に制御信号を送出するＣＰＵ５１と、装置各部の駆動部６０を制御するためのプログラムやパラメータなどを格納するＲＯＭ５２と、装置各部の駆動部６０の駆動条件を格納するとともに駆動制御する際に一時記憶するワークエリアとして利用するＲＡＭ５３とを備えている。このエンジンコントローラ５０は、駆動部６０の装置各部に応じて適宜設計されて組まれている各種制御回路を介して各種信号を送受するようになっており、例えば、中間転写ベルト１５上の残留トナーを除去するためのクリーナ接離制御回路５４と、中間転写ベルト１５上の目的画像トナー像を記録用紙Ｐに転写するための２次転写接離制御回路５５と、感光体ドラム１２や中間転写ベルト１５の回転駆動を制御するための感光体／中間転写駆動制御回路５６と、感光体ドラム１２上の静電潜像をトナー現像するための現像駆動制御回路５７とが装置各部の駆動部６０との間に介装されている。
【００３０】
装置各部の駆動部６０は、感光体ドラム１２を機能させる感光体ユニット６１と、レーザ光走査装置１１を機能させる露光ユニット６２と、中間転写ベルト１５の転写を機能させる転写ユニット６３と、これら感光体ドラム１２および中間転写ベルト１５を回転駆動させる感光体／転写駆動部６４と、現像ロータリーユニット１４を機能させる現像／ロータリ駆動部６５と、その他の定着ローラ対１８や用紙搬送装置などを機能させるその他のユニット６６とを備えている。
【００３１】
感光体ユニット６１は、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、感光体ドラム１２上を露光して静電潜像を書き込み形成可能に帯電器１３にその外周表面を帯電させる。露光ユニット６２は、ＣＰＵ５１からの画像データに基づく制御信号に応じて、レーザ光走査装置１１のレーザダイオードによるレーザ光Ｒの出射制御を行うとともに水平同期センサ６２ａからのセンサ信号に基づいて感光体ドラム１２の回転に同期するようにそのレーザ光Ｒをスキャナモータにより回転駆動されるポリゴンミラーで反射させて水平に走査する。
【００３２】
転写ユニット６３は、同期センサ６３ａ、クリーナ駆動部６３ｂおよび２次転写駆動部６３ｃを備えている。同期センサ６３ａは、エンコーダなどにより構成されて、プーリローラ１５ａ〜１５ｄに巻き掛けられて巡廻回転する中間転写ベルト１５の駆動を検出するものであり、そのベルト位置にクリーナ駆動部６３ｂおよび２次転写駆動部６３ｃの駆動タイミングを同期させるためのセンサ信号（ｖｓｙｎｃ信号）をＣＰＵ５１との間で送受する。クリーナ駆動部６３ｂは、ＣＰＵ５１のクリーナ接離制御回路５４により生成された制御信号に応じて、廃トナータンク２０のクリーナブレード２０ａをプーリ１５ａに巻き掛けられている中間転写ベルト１５の表面に接離させることにより、その廃トナータンク２０内に中間転写ベルト１５上に残留するトナーを回収させる。２次転写駆動部６３ｃは、ＣＰＵ５１の２次転写接離制御回路５５により生成された制御信号に応じて、２次転写ローラ１７をプーリ１５ｂに巻き掛けられている中間転写ベルト１５の表面に圧接させることにより、その２次転写ローラ１７との間に送られてきた記録用紙Ｐ上に中間転写ベルト１５上の目的画像トナー像を転写するとともに、その記録用紙Ｐを下流へと挟持搬送する。
【００３３】
感光体／転写駆動部６４は、ステッピングモータなどにより構成されて、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、感光体ドラム１２および中間転写ベルト１５を回転駆動させる。現像／ロータリ駆動部６５は、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナーを各色毎に貯留する現像器の現像ローラ１４ａを感光体ドラム１２に当接回転させるように、現像ロータリーユニット１４のロータリーフレーム１４ｂを回転させるようになっており、その現像ローラ１４ａの駆動タイミングを調整して感光体ドラム１２の表面にトナーを供給する。その他のユニット６６は、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、他の装置各部の駆動を制御するようになっており、例えば、同期センサ６３ａのセンサ信号に基づく制御信号や搬送中の記録用紙Ｐの検出信号に基づく制御信号に応じて、定着ローラ対１８の加熱や回転等の駆動を制御するとともに、用紙搬送装置の各種ローラの駆動を制御して、記録用紙Ｐ上に高精度な画像を記録形成させる。
【００３４】
これにより、画像形成装置１０は、装置各部の駆動タイミングを同期させつつ記録用紙Ｐに画像を記録形成することができ、例えば、２枚の記録用紙Ｐに画像を連続形成するために２枚分の目的画像トナー像を中間転写ベルト１５上に形成する場合には、図１８に示すタイミングで装置各部の動作を制御することが考えられる。
【００３５】
まず、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、感光体ドラム１２や中間転写（中媒）ベルト１５のモータ駆動を開始するとともにレーザ光走査装置１１のスキャナモータの駆動などの画像形成に必要な制御動作を開始して、同期センサ６３ａからのセンサ信号を受けたときに、第１色目のブラック（Ｋ）のトナーを供給可能に現像ロータリーユニット１４を回転させて現像器の現像ローラ１４ａを感光体ドラム１２に当接させる切り換え動作を行う。
【００３６】
この後に、その切り換え動作の終了タイミングに合わせて、該当色の１枚目の画像データに基づくレーザ光走査装置１１からレーザ光Ｒを、帯電器１３により均一に帯電させた感光体ドラム１２上に走査して静電潜像を露光形成し、続けて、２枚目の画像データに基づく静電潜像を帯電器１３により均一に帯電し直された感光体ドラム１２上に露光形成する。そして、同期センサ６３ａからの次のセンサ信号を受けて、中間転写ベルト１５が１回転したことを検出したときに、第２色目のシアン（Ｃ）のトナーを感光体ドラム１２上に供給可能に現像器を切り換えるとともに、該当色の１枚目と２枚目の画像データに基づく露光処理を行う。この露光処理を同期センサ６３ａからセンサ信号を受け取る度に行って、第３色目のマゼンダ（Ｍ）、第４色目のイエロー（Ｙ）の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１２上に繰り返し形成する。
【００３７】
この静電潜像の露光形成処理と並行して、現像ロータリーユニット１４の現像器の切り換えに続けて現像ローラ１４ａを回転駆動させることにより、１枚目の画像データに基づいて感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を該当色により現像して感光体ドラム１２上に目的画像トナー像を形成する。この目的画像トナー像が、中間転写ベルト１５と感光体ドラム１２の１次転写ローラ１６による圧接位置まで回転移動してきたときに、感光体ドラム１２上から中間転写ベルト１５上に目的画像トナー像を転写させるバイアスを掛けることにより、１枚目と２枚目の目的画像トナー像を連続して中間転写ベルト１５上に形成する。これを第１色目のブラック（Ｋ）、第２色目のシアン（Ｃ）、第３色目のマゼンダ（Ｍ）、第４色目のイエロー（Ｙ）と繰り返し行うことにより、中間転写ベルト１５上にカラーの目的画像トナー像を形成する。そして、第４色目のイエロー（Ｙ）の転写に合わせて、２次転写ローラ１７が搬送されてきた記録用紙Ｐを中間転写ベルト１５に圧接させる位置まで、そのカラーの目的画像トナー像が回転移動してきたときに、中間転写ベルト１５上から記録用紙Ｐにそのトナー像を転写させるバイアスを掛ける。これにより、定着ローラ対１８が記録用紙Ｐに定着させて画像形成するカラーの目的画像トナー像が記録用紙Ｐ上に転写・記録される。
【００３８】
このとき、感光体ドラム１２上の残留トナーを除去する廃トナータンク１９のクリーナブレード（クリーニング部材）１９ａが、現像ロータリーユニット１４の現像器を切り換え後に、自身が残留トナーを除去した清浄な感光体ドラム１２の表面に摺接する期間がある。
【００３９】
すなわち、同期センサ６３ａのセンサ信号を受け取った後に１枚目の画像データの静電潜像を形成する露光期間中には、その現像器の現像ローラ１４ａが感光体ドラム１２の表面から離隔する位置ｎから再度当接回転する位置ｍまでの領域にクリーナブレード１９ａが摺接する。このため、感光体ドラム１２は、現像ローラ１４ａの当接回転していない領域がクリーナブレード１９ａの摺接位置まで移動して通過するまでの期間（速度ムラ期間）Ｘ中には、振動などによる速度ムラが発生してしまう（図１９を参照）。このことから、その速度ムラ期間Ｘに露光期間が重なると、その重なり期間（画像劣化期間）ｔ中に形成する静電潜像の画像品質が低下してしまう。この図１９は、感光体ドラム１２の回転精度をトナーの各色毎に実測した測定結果であり、縦軸は回転速度のムラのプラス・マイナス（±）をパーセント（％）表示する一方、横軸は中間転写ベルト１５の一巡廻させたときの同期センサ６３ａのセンサ信号を受けた後の積算時間を表している。この測定結果から、同期センサ６３ａのセンサ信号を受けて現像ロータリーユニット１４の現像器を切り換えた後の期間Ｘにおいて、大きな回転速度の乱れが発生していることが判る。なお、時間ｔが経過した後でも周期的に大きな速度ムラが現れているのは、回転検出を行うエンコーダ（同期センサ６３ａ）のつなぎ目における信号の乱れであり、感光体ドラム１２の回転速度の乱れを示しているものではない。また、図１９における横軸の積算時間は、小数点以下１桁までを２段にして表示している。
【００４０】
このことから、この画像形成装置１０は、感光体ドラム１２や中間転写ベルト１５などの画像形成に必要な制御動作を開始するのと同時に検出する同期センサ６３ａからのセンサ信号（１色目の同期信号の前に検出するセンサ信号）に基づいて、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１が露光ユニット６３や現像／ロータリ駆動部６５などの駆動制御を開始する。
【００４１】
具体的には、図３および図４に示すように、同期センサ６３ａによるセンサ信号の検出から中間転写ベルト１５を一巡廻させた後に（同期センサ６３ａからのセンサ信号に同期するように）、第１色目のブラック（Ｋ）の１枚目の画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１２上に形成する露光処理を行うのに先立って、その露光期間中に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａが摺接する上流側の領域（感光体ドラム１２の速度ムラ期間Ｘ中に画像劣化期間ｔが重なる位置ｎから位置ｍまでの領域）に対策画像のトナー像Ｄを形成することにより、上述する感光体ドラム１２の回転速度ムラ（課題）の対策をする。この後に、１枚目と２枚目の画像データに基づく目的画像トナー像Ｔを感光体ドラム１２上に形成する。なお、図３では、目的画像トナー像の表示は割愛している。
【００４２】
この対策画像トナー像Ｄは、予めＲＯＭ５２内に格納準備されている画像データあるいはレーザ光走査装置１１の駆動制御プログラムにより感光体ドラム１２上に静電潜像を形成するとともに、その静電潜像を現像可能に前もって現像ロータリーユニット１４を回転させてブラック（Ｋ）のトナーの現像器の現像ローラ１４ａを感光体ドラム１２に当接回転させる切り換え動作を行って形成する。
【００４３】
そして、この感光体ドラム１２上に形成した対策画像トナー像Ｄは、図３および図５に示すように、１枚目の目的画像トナー像Ｔの転写タイミングよりも早めに１次転写バイアスが掛けられて、１次転写ローラ１６が感光体ドラム１２と中間転写ベルト１５とを圧接させる位置まで回転移動してきたときに、感光体ドラム１２上から中間転写ベルト１５上に転写（１次転写）されて、図３および図６に示すように、現像ロータリーユニット１４の現像器を切り換えるタイミングの２枚目と１枚目の目的画像トナー像Ｔの間に形成される。また、この対策画像トナー像Ｄを形成する場合、中間転写ベルト１５上の残留トナーを回収する廃トナータンク２０のクリーナブレード２０ａは、対策画像トナー像Ｄの形成領域が通過する期間中には、その中間転写ベルト１５から離隔する。
【００４４】
これにより、中間転写ベルト１５上の対策画像トナー像Ｄは、図３、図７および図８に示すように、１次転写ローラ１６による感光体ドラム１２との圧接位置まで回転移動してくる度に、１枚目の画像データに基づく静電潜像の露光期間（感光体ドラム１２の速度ムラ期間Ｘが重なる画像劣化期間ｔ）中に、廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａが摺接する感光体ドラム１２表面の領域に繰り返し圧接して、潤滑材としてのトナーｄを供給（逆転写）することができる。この対策画像トナー像Ｄは、図３、図９〜図１１に示すように、中間転写ベルト１５上に形成したカラーの目的画像トナー像Ｔを記録用紙Ｐに転写した後にも、その中間転写ベルト１５上に残って感光体ドラム１２表面に繰り返しトナーｄを供給（逆転写）することができる。なお、本実施形態では、画像記録装置を構成する各部を流用して対策画像トナー像を形成するが、例えば、中間転写ベルト１５上に対策画像トナー像を直接形成する手段を別個に設けてもよいことはいうまでもない。
【００４５】
ただし、この対策画像トナー像Ｄは、受け取った画像データに基づく画像形成処理が終了した後には、廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａが中間転写ベルト１５の表面に摺接して目的画像トナー像Ｔの残留トナーと一緒に回収・除去する。また、繰り返し感光体ドラム１２の表面にトナーｄを供給可能な処理枚数（例えば、１０枚あるいは２０枚）を予め設定しておき、受け取った画像データに基づく画像形成処理が完了する前にその設定枚数の処理を行った場合には、廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａにより薄くなった対策画像トナー像Ｄを目的画像トナー像の残留トナーと一緒に中間転写ベルト１５上から回収・除去し、この後に、再度対策画像トナー像Ｄの形成処理を行う。
【００４６】
したがって、感光体ドラム１２の表面に静電潜像が露光・形成される際に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａが摺接する領域には、中間転写ベルト１５上の対策画像トナー像Ｄから一部のトナーｄが逆転写・供給されて潤滑材として機能する。このために、感光体ドラム１２に振動などの回転ムラなどを生じさせることがなく、その表面に高品質の静電潜像を形成することができる。
【００４７】
なお、感光体ドラム１２上に形成した対策画像トナー像Ｄは、目的画像トナー像Ｔを中間転写ベルト１５に転写（付着）させる１次転写バイアスに限らず、異なるバイアス電圧を掛けて中間転写ベルト１５に転写させてもよい。例えば、図１２に示すように、その対策画像トナー像Ｄが中間転写ベルト１５の一巡廻により感光体ドラム１２に再度圧接する期間中にはバイアス電圧を低下させたり、または、図１３に示すように、そのバイアス電圧をゼロ（オフ）にしたり、さらに、図１４に示すように、逆電位のバイアス電圧を掛けるようにしてもよい。このように、感光体ドラム１２と中間転写ベルト１５の間の電位差を１次転写するときよりも緩和して、対策画像トナー像Ｄのトナーｄが感光体ドラム１２側に乗り移り易くする場合にも、その対策画像トナー像Ｄを感光体ドラム１２の表面に均一に圧接させることができ、有効である。
【００４８】
ここで、この画像形成装置１０が搭載する現像ロータリユニット１４は、現像器毎に収容する各色トナーの一定量をそれぞれの現像ローラ１４ａの表面に付着させつつ、感光体ドラム１２の表面にその現像ローラ１４ａを当接回転させることにより、その感光体ドラム１２の表面にトナーを付着させて受け渡す。例えば、図１５に示すように、ブラックのトナーＢＴの現像器１４０は、ハウジング１４１内に画成されて仕切り板１４１ａにより区画されている第１、第２収容室１４２ａ、１４２ｂにトナーＢＴを収容するようになっており、第２収容室１４２ｂ内には現像ローラ１４ａに圧接回転する供給ローラ１４３が収装されている。
【００４９】
これにより、現像器１４０は、現像ロータリユニット１４の回転に伴って第１収容室１４２ａ内から第２収容室１４２ｂに収容するトナーＢＴを移動させて、第２収容室１４２ｂ内にトナーＢＴを溜めることにより、供給ローラ１４３の周囲にそのトナーＢＴを存在させて付着させつつ圧接回転する現像ローラ１４ａに受け渡す。なお、詳細には、図１５に示すように、現像ローラ１４ａは、微小な空隙を介在させて感光体ドラム１２に対向するように設計されており、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像は現像ローラ１４ａに直接接触することなくトナーが受け渡されて現像される。すなわち、厳密には、現像ローラ１４ａは感光体ドラム１２に直接接触して磨耗・劣化するのではなく、むしろ供給ローラ１４３やトナーとの接触により磨耗・劣化する。また、後述するように、停止する現像ローラ１４ａが回転駆動する感光体ドラム１２に圧接して磨耗・劣化してしまうこともない。
【００５０】
また、この現像ローラ１４ａは、図１５に示すように、付勢部材１４４ａにより付勢されているシール部材１４４および付勢部材１４５ａにより付勢されている規制ブレード１４５が外周面に圧接している。シール部材１４４は、トナーＢＴがハウジング１４１外に漏れることを防止するとともに、現像位置を通過した現像ローラ１４ａ上のトナーＢＴを掻き落とすことなくハウジング１４１内に回収する。また、規制ブレード１４５は、先端側のエッジよりも後端側を現像ローラ１４ａの表面に圧接させることにより付着するトナーＢＴを掻き落としてその厚さが一定になるように規制する。
【００５１】
このように現像器１４０は、トナーを介して感光体ドラム１２に現像ローラ１４ａを圧接回転させるとともに、ハウジング１４１内の供給ローラ１４３をその現像ローラ１４ａに圧接回転させることから、このハウジング１４１内で循環されるトナーが擦れ合って多少劣化すると共に、現像ローラ１４ａも微小に磨耗して劣化する。このため、単色画像を複数枚の記録用紙Ｐに連続して形成する場合には、その色のトナーや現像ローラ１４ａの劣化が進行し、特に、一般的な画像形成頻度からするとモノクロ画像が圧倒的に多いことから、ブラックのトナーＢＴの現像器１４０は、他の色よりもトナーＢＴや現像ローラ１４ａの劣化が著しく、早期に交換等が必要になる。
【００５２】
このことから、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ（駆動制御手段）５１は、ＲＯＭ５２内に格納されている制御プログラムに従って、単色画像を形成する際にも、現像器１４０の現像ローラ１４ａや供給ローラ１４３を回転または停止させる駆動タイミングを現像駆動制御回路５７を介して調整して感光体ドラム１２の表面にトナーを供給することにより、極力トナーＢＴや現像ローラ１４ａの劣化を抑える。
【００５３】
具体的には、図１７に示す従来技術のように、静電潜像が形成されない感光体ドラム１２表面の領域でも現像ローラ１４ａ等を回転駆動させていると、トナーやその現像ローラ１４ａが劣化するという観点から、静電潜像が形成されない領域では現像ローラ１４ａ等をできるだけ停止させることが考えられる。例えば、図２０に示すように、中間転写ベルト１５の一巡廻毎に転写する２枚の目的画像トナー像Ｔのうちの２枚目の現像が終了した直後から次の巡回用の１枚目の現像が開始されるまでの期間は、現像器１４０の切り換え動作などを行うために、ある程度の時間が確保されており、感光体ドラム１２の表面には静電潜像も形成されないので、この期間中に現像ローラ１４ａ等を停止させることも一案である。しかるに、次の露光期間中にトナーを除去された領域が廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに再度摺接して、露光する感光体ドラム１２の回転に速度ムラを発生させて画像品質を劣化させてしまう。
【００５４】
このため、エンジンコントローラ５０のＣＰＵ５１は、図１６に示すように、単色画像を形成する際にも、１枚目の目的画像の静電潜像を感光体ドラム１２に形成する露光期間中に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに摺接する領域から、現像器１４０の現像ローラ１４ａの当接回転を開始させるように、前もって現像ロータリーユニット１４を回転させてブラックのトナーＢＴなどの該当色の現像器１４０の現像ローラ１４ａを感光体ドラム１２に当接回転させる切り換え動作を行って、その現像ローラ１４ａと供給ローラ１４３の回転駆動を開始させる。
【００５５】
また、このＣＰＵ５１は、中間転写ベルト１５上に一巡廻毎に転写する２枚の目的画像トナー像Ｔのうちの２枚目の現像が終了した直後には、現像ローラ１４ａと供給ローラ１４３の回転駆動を停止させ、この後に、次の中間転写ベルト１５の巡回用の１枚目（３枚目など）の目的画像の静電潜像を感光体ドラム１２に形成する露光期間中に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに摺接する領域から、現像器１４０の現像ローラ１４ａと供給ローラ１４３の回転駆動を再開させる。
【００５６】
したがって、現像器１４０の現像ローラ１４ａと供給ローラ１４３は、現像する静電潜像が形成されていない感光体ドラム１２の表面において、その感光体ドラム１２の露光期間中に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに摺接する領域では回転駆動してトナーが被った状態にすることができ、感光体ドラム１２に回転ムラが発生することを未然に防止することができる一方、廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに摺接する領域でも感光体ドラム１２の露光期間中に重ならない領域では、停止して無駄にトナーやローラ１４ａ、１４３を劣化させてしまうことを回避することができる。
【００５７】
なお、中間転写ベルト１５上に一巡廻毎に転写する２枚の目的画像トナー像Ｔのうちの１枚目の現像が終了した直後にも現像ローラ１４ａ等の回転駆動を停止させることも考えられるが、このタイミングは次の２枚目の目的画像の静電潜像を感光体ドラム１２に形成する露光期間中に重なるため現像ローラ１４ａ等の回転駆動を停止させる期間としては不適当である。
【００５８】
このように本実施形態においては、単色画像を形成する際に、現像ローラ１４ａ等を無用に駆動させたままにすることがなく、また、露光期間中に廃トナータンク１９のクリーナブレード１９ａに摺接する感光体ドラム１２の表面の領域には確実にトナーが被る状態にして、その感光体ドラム１２に回転ムラが発生することを信頼性高く回避することができる。したがって、トナーや現像ローラ１４等が劣化することを回避するとともに、感光体ドラム１２の表面に目的画像の静電潜像を高精度に形成することができる。この結果、耐久性を向上させるとともに高品質な画像を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。例えば、上述の実施形態では、カラー画像を形成する機能を備える場合を一例に説明するが、モノクロ画像の専用機に適用してもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す透視側面図である。
【図２】その駆動制御を実行する制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】そのカラー画像形成時の駆動制御を説明するシーケンス図である。
【図４】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図５】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図６】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図７】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図８】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図９】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図１０】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図１１】その駆動制御による動作を説明する状態図である。
【図１２】その他の態様を説明するシーケンス図である。
【図１３】その他の態様を説明するシーケンス図である。
【図１４】その他の態様を説明するシーケンス図である。
【図１５】その要部構成を示す縦断面図である。
【図１６】その単色画像形成時の駆動制御を説明するシーケンス図である。
【図１７】その単色画像形成時の従来技術を示すシーケンス図である。
【図１８】そのカラー画像形成時の従来技術を示すシーケンス図である。
【図１９】その従来技術における課題を示すグラフである。
【図２０】その従来技術の改良の一例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    画像形成装置
１１    レーザ光走査装置
１２    感光体ドラム
１３    帯電器
１４    現像ロータリーユニット
１４ａ    現像ローラ
１５    中間転写ベルト
１６    １次転写ローラ
１６ａ    ローラ部
１６ｂ    回転軸
１７    ２次転写ローラ
１８    定着ローラ対
１９、２０    廃トナータンク
１９ａ、２０ａ    クリーナブレード
２１    用紙カセット
２２    ピックアップローラ
２３    分離パッド
２４、３２〜３４    中継搬送ローラ対
２５    レジストローラ対
２６    排紙テーブル
２７    排紙ローラ対
３１    切換ガイド
４０    メインコントローラ
４１、５１    ＣＰＵ
４２    画像メモリ
５０    エンジンコントローラ
５３    ＲＡＭ
５２    ＲＯＭ
５４    クリーナ接離制御回路
５５    ２次転写接離制御回路
５６    感光体・中間転写駆動制御回路
５７    現像駆動制御回路
６０    駆動部
６１    感光体ユニット
６２ａ    水平同期センサ
６２    露光ユニット
６３ｂ    クリーナ駆動部
６３    転写ユニット
６３ａ    同期センサ
６３ｃ    ２次転写駆動部
６３    露光ユニット
６４    感光体／転写駆動部
６５    現像／ロータリ駆動部
１４０    現像器
１４３    供給ローラ
１４４    シール部材
１４５    規制ブレード
Ｄ    対策画像トナー像
ｄ    トナー
ｆ    搬送経路
Ｐ    記録用紙
Ｒ    レーザ光
ｒ    再搬送経路
Ｔ    目的画像トナー像
ｔ    画像劣化期間
Ｘ    速度ムラ期間
【図１】
2005121809.tif 000003
【図２】
2005121809.tif 000004
【図３】
2005121809.tif 000005
【図４】
2005121809.tif 000006
【図５】
2005121809.tif 000007
【図６】
2005121809.tif 000008
【図７】
2005121809.tif 000009
【図８】
2005121809.tif 000010
【図９】
2005121809.tif 000011
【図１０】
2005121809.tif 000012
【図１１】
2005121809.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005121809.tif 000016
【図１５】
2005121809.tif 000017
【図１６】
2005121809.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2005121809.tif 000020
【図１９】
2005121809.tif 000021
【図２０】
2005121809.tif 000022